某红层砂泥岩深埋特长隧道涌水量综合预测分析

红层砂泥岩区深埋特长隧道数量日益增多,由于隧道长度较大,往往跨越多个不同的水文单元,涌水量关系着施工开挖与后期营运安全,因此,红层砂泥岩深埋特长隧道的最大涌水量分析是隧道勘察中的关键问题。本文以云南某拟建特长隧道为研究对象,对其进行水文地质专题研究,通过抽水试验得到其岩层渗透系数,进行水文地质单元分区后采用不同计算方法综合预测分析其涌水量,为类似红层砂泥岩深埋特长隧道的涌水量综合预测分析提供参考。

高压富水地层超深埋特长隧道施工技术研究

研究目的:我国修建的锦屏隧道全长17.5km,具有洞身埋深大(2375m),断层、褶皱、可溶岩发育,独头掘进无轨运输距离长(9800m),施工工期紧(50个月)等特点。迫切需要解决出现高压涌水及跨岩爆地质灾害、威胁隧道施工安全的问题。研究结果:通过流体力学模拟试验,采取择机封堵、超前帷幕注浆、径向封堵灌浆、摸袋和索囊封堵灌浆等技术,有效封堵了高压大流量地下水;通过离散单元法数值模拟试验,采取超前应力解除、控制爆破及水胀式锚杆、挂网、钢筋拱肋、喷超细沸石粉添加剂混凝土等岩爆预防措施,有效防治了岩爆灾害;通过气体力学模拟试验,研究了大功率射流风机及射流巷道式通风技术,解决了独头掘进超长距离的无轨运输施工通风技术难题,创造了独头掘进9800m无轨运输的世界记录;通过综合超前地质预报、岩爆与富水段喷射混凝土、特长隧道快速施工及监测等技术的深入研究,提高了超前地质预报的准确率(85%以上)及施工效果。锦屏隧道的成功修建,总结了一套高压富水地层深埋特长隧道综合施工技术及工艺,推进了我国隧道施工技术的发展。

超深埋特长隧道穿越断层破碎带施工风险研究

在详细分析断层破碎带隧道围岩稳定性影响因素的基础上,综合断层特征信息,采用层次分析法建立断层破碎带的施工风险评价指标体系。计算各指标的相对权重,同时制定各指标的分级标准,进行模糊综合评价。引入工程实例对评价方法进行验证,结果与实际情况较为吻合,说明模糊综合评判指标体系是有效的。

某深埋特长隧道岩爆预测及防治措施研究

岩爆预测及防治研究是深埋特长隧道世界性难题之一。本文以翻坝高速公路秋千坪隧道岩爆预测为例,在隧道围岩岩石力学性质研究的基础上,从岩爆临界深度和岩爆发生强度的判别标准两方面对秋千坪隧道岩爆发生的部位和等级进行了预测,并在总结国内外地下工程岩爆防治经验的基础上,结合秋千坪隧道岩爆洞段围岩性质的特点,提出了一套岩爆防治措施。通过对比工程实际开挖支护情况,表明预测结果与实际基本吻合,岩爆防治措施有效,可为类似深埋特长隧道工程岩爆预测及防治提供借鉴。

深层地震勘探在深埋特长隧道勘察中的应用

以沪蓉国道主干线湖北省高坪-吉心段大水井隧道的工程地质勘察为例,讨论了深层地震勘探在深埋特长隧道勘察中的应用。利用深层地震反射波法可以有效地探测覆盖层、各风化层以及不同基岩界面的埋藏深度,根据波速判断隧道围岩类别、探测不良地质现象(喀斯特、断层、节理裂隙等)等。因此,深层地震勘探可为隧道的设计、施工提供必要的地质依据。

深埋特长隧道快速安全施工的关键技术

制约深埋特长隧道快速安全施工的主要因素除包括掘进长度、高压地下水、高地应力、地温、施工通风等,还与特定工程的施工条件具有密切的关系。结合锦屏水电站枢纽工程辅助洞的西端工程标段的施工,分析了制约深埋特长隧道快速安全施工的主要因素,并探讨了克服这些制约因素的实施方案。研究了实现深埋特长隧道快速安全施工的关键技术,包括机械配套、深孔直眼掏槽爆破、快速支护、施工组织等。

大相岭深埋特长隧道综合物探研究

大相岭泥巴山隧道为深埋特长隧道,隧道地质勘查难度大,地形、地质条件复杂,植被茂密,钻探、调绘难度巨大,如何采用综合物探,探查隧址区的主要不良地质问题是隧道地质勘查的关键。隧道综合勘察中,采用可控源大地音频电磁法为主,辅助高密度电法、氡射气探测等手段,以贯穿隧道的剖面为主,以冲沟或山脊的剖面为辅,布设勘探线位。通过勘探查明了10条异常带,通过后期验证,说明结果的可靠性。

深埋特长隧道涌水成因分析及处治方案研究

以实际工程为例,文中依据隧道勘察报告及实地踏勘分析了涌水成因,并针对涌水部位提出了主要处治措施和建议。

岩浆岩地区深埋特长隧道涌水量预测及差异分析

深埋特长隧道一般背负着极其复杂的地质条件,提高对其涌水量的预测准确度并选用合适的预测模型公式,对设计及施工都具有极大的意义。该文结合广东北部某山区岩浆岩地区在建的某一深埋特长隧道,通过区域水文参数、地面调查测绘、地质钻探、原位试验、地面物探等成果,结合地形地貌、岩体构造、水文单元等综合划分,选用地下水径流模数法、降雨入渗系数法、裘布依理论式及古德曼经验式分别对该隧道进行涌水量预测,并结合实际开挖涌水量,分析预测与施工实际情况存在的差异,得出以下结论:(1)岩浆岩地区深埋特长隧道在施工过程中遇到淋水状出水时,多数为张性节理裂隙带富水形成,可采用地下水径流模数法、降雨入渗系数法、裘布依理论式进行预测正常涌水量;(2)遇到高压股状出水时,是为较大规模断裂构造带导水所致,可采用古德曼经验式进行预测最大涌水量。

深埋特长隧道岩溶涌突水灾害形成条件及流场演化机制研究

大型地下工程中涌突水灾害大部分属于岩溶涌突水。登楼山隧道是弥玉高速公路全线关键控制性工程。文中结合弥勒至玉溪高速公路登楼山深埋特长隧道,从岩性接触面涌突水的形成、断层影响带涌突水的形成两个方面阐述了隧道涌突水灾害形成条件,同时分析了隧址区岩溶隧道流场演化机制。

登楼山深埋特长隧道岩溶发育类型及特征分析

可溶岩与侵蚀性地下水相互作用的过程将导致岩溶发育,地下水溶蚀作用对可溶岩原始结构面的改造强度影响其发育程度。登楼山深埋特长隧道可溶岩出露岩溶发育特征受控地层岩性、地质构造、排泄基准面和后期的外营力地质改造作用影响较大,在研究区出露岩溶发育特征各异,岩溶类型既有裸露型岩溶也有覆盖型岩溶,还有埋藏型岩溶。地表裸露型岩溶主要以汇水洼地、漏斗、落水洞、石芽等岩溶形态为主,地下岩溶主要以溶孔、溶洞、地下暗河为主。岩溶发育主要受气候背景、地质条件、水文网等因素控制,当气候背景、地质条件相似时,水文网则是控制地下水循环和岩溶发育的主要因素,通常情况下,岩溶系统中发育的大型水平和垂直岩溶管道可以反映水文网的稳定和下切的过程。

深埋特长隧道高地应力状态评价及复核研究

深埋特长隧道易遭受高地应力作用,隧道设计及施工阶段高地应力状态的准确评价及复核对于隧道设计、施工及运营具有重要的价值和意义。针对贵州省桃子垭深埋特长隧道工程,在勘察设计阶段对地应力状态进行了测试及综合预测和评价,为复核隧道围岩真实应力状态,在隧道开挖后,利用水压致裂地应力测试方法进行了隧洞内地应力检测,以及钻孔取芯进行岩石单轴抗压强度测试,并基于Hoek-Brown强度准则的岩体强度应力比法地应力评价判据和围岩变形及破坏现象,综合分析了桃子垭隧道的地应力状态并给出了评价及复核结论。研究结果表明,隧洞内地应力测试结果有效复核了勘察阶段地应力量值预测结果的可靠性;桃子垭隧道埋深560~900m时,应力状态为中等应力,埋深超过900m时,可能出现中—高地应力状态。本文提出的隧洞内高地应力复核与评价方法,可以有效复核地应力预测值的准确性和隧道高地应力状态,为隧道施工方案的变更及科学造价提供依据。

深埋特长隧道施工超前地质预报技术研究

隧道施工过程中的超前地质预报是弥补初期勘探资料不足的有效手段。深埋特长隧道受地理位置和地质条件的限制,相对于其它浅埋隧道来讲,缺乏更多详细的地质资料,可能遇到更严重的工程地质问题及地质灾害。结合锦屏辅助洞施工过程中的超前地质预报实践,着重阐述了深埋特长隧道超前地质预报的目的、方法和原则,分析比较了几种主要超前预报方法的工作原理、适用范围和优缺点,旨在为深埋特长隧道施工超前地质预报提供借鉴。

大相岭深埋特长隧道地质构造综合勘察研究

大相岭隧道为深埋(最大埋深1660m)特长隧道(左线长9946m,右线长10007m),地质构造极其复杂、前人研究程度浅,隧道所遇见的关键地质问题多,综合评价难度大。在对隧道地质构造勘察中,综合运用了工程物探、地面地质调绘、地质钻探及综合测井,以及各项试验测试等勘察手段,并结合区域地质背景进行了地质构造综合分析和评价,使各种手段所获取资料得到相互验证、互为补充,给隧道的围岩分级,不良地质评价等奠定了坚实的基础。

深埋特长隧道水压致裂法地应力测量与分析

对于深埋特长隧道,岩体的地应力状态直接关系到工程的稳定性。准确地测量地应力,对于预测岩爆等工程地质灾害有着重大意义。基于水压致裂法和室内岩体力学试验,研究了隧道围岩地应力状态,最后基于隧道地应力对岩爆发生的部位和等级进行了预测,为隧道的开挖与支护方案设计提供依据。

深埋特长隧道爆破开挖对围岩损伤区影响分析

隧道爆破施工前,需对隧道周边围岩的强度等力学特性进行了解,以减小爆破对周边围岩的损伤。为了解深埋特长隧道爆破开挖对围岩损伤区的影响,基于室内试验与数值模拟,研究了隧道周边围岩的单轴压缩强度,分析了爆破全过程围岩破碎情况。结果表明:围岩单轴压缩试验主要为剪切破坏,破坏角度大致呈45°;炮孔起爆后,应变发生在围岩受冲击荷载的一瞬间;两个炮孔爆破耦合会扩大围岩损伤范围,第二个炮孔起爆后,围岩损伤范围比第一次爆破后扩大了约1.2倍。

火成岩地区深埋特长隧道典型富水段渗透系数反算及涌水量预测

某特长隧道位于莲花山深大断裂带核部,属火成岩地区,区内构造纵横交错,地下水环境复杂,隧道开挖过程中产生强烈的高压大流量涌水。通过分析该隧道进口端左、右洞已开挖段围岩地质及涌水情况,结合大岛洋志公式、古德曼经验式、裘布依公式及水文地质比拟法对左洞典型富水段围岩渗透系数进行反算,并与已开挖的右洞实际涌水量进行对比验证,同时结合区域构造特征对未开挖段的涌水量做出预测,预测结果与实际较吻合,可为本工程及同类工程设计及施工提供借鉴。

变质软岩深埋特长隧道综合地质勘察方法探讨

以十堰至巫溪高速公路鲍峡至溢水段鸡公寨隧道工程为依托,通过采用大面积地质调绘、岩性与构造专项调查、综合物探、钻探、综合测试与试验等勘察方法,查明了隧道深部的围岩条件和地质构造特征,获得了隧道围岩分级与稳定性计算所需参数,分析了地应力对隧道围岩变形的影响。

高压富水地层超深埋特长隧道施工技术研究

本文以某工程隧道为例,在分析其隧道地质条件和水文地质条件的基础上,采用大管棚预注浆技术和帷幕注浆技术,在有效保证隧道工程施工有序进行的同时,避免了破坏隧道工程涉及到的地下水和地表水资源.

分析高压富水地层超深埋特长隧道施工技术

结合隧道工程实际情况,针对穿越高压富水地层的超深埋特长隧道,在掌握隧道基本特点的基础上,提出了隧道的施工方案、施工方法和机具设备选型,并对主要施工技术进行了深入分析,内容涵盖超前地质预报、地下水处理、岩爆预防、隧道快速施工和施工安全监测,其中地下水处理和岩爆预报是研究的重点,可为其他类似隧道提供技术参考的结论。